W jaki sposób bardzo małe śmieci kosmiczne powodują ogromne szkody?

Niska orbita okołoziemska jest dzisiaj Jest nasycony statkami kosmicznymi i gruzem z jakiego typu. Oprócz konieczności znalezienia miejsca do ewolucji na tej orbicie, maszyny są również narażone na ryzyko zderzenia się z gruzem; Zjawiska, których w kosmosie jest mniej. A podczas tych kolizji najmniejsze odłamki mogą spowodować znaczne szkody. Jak te milimetrowe obiekty mogły mieć tak duży wpływ?

W 2016 roku astronauta Europejskiej Agencji Kosmicznej Tim Peake udostępnił zdjęcie efektu milimetrowego wyrytego w oknie na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS). Winowajca? Małe śmieci kosmiczne. Kawałek gruzu, który mógł być odpryskami farby lub kawałkiem metalu z satelity, miał kilka tysięcy milimetrów średnicy – niewiele więcej niż bakterie. Coli.

Ale jak coś tak małego mogło spowodować tak poważne szkody? Jak wyjaśnia astronom z University of Arizona, Wisznu Reddy, najważniejsza jest prędkość. Według Europejskiej Agencji Kosmicznej obiekty na wysokości Międzynarodowej Stacji Kosmicznej i większość innych satelitów – około 400 kilometrów nad Ziemią – krążą wokół naszej planety mniej więcej raz na 90 minut. Według Roberta Frosta, trenera NASA i kontrolera lotu, to ponad 25200 km / h, czyli 10 razy większa niż prędkość pocisku (broni palnej) wystrzelonej na ziemię.

Prędkość gruzu: główny parametr

Energia uderzenia jest związana nie tylko z wielkością ciała; Szybkość jest równie ważna. Dlatego pocisk o bardzo małym kalibrze może spowodować duże szkody; Poruszając się z wystarczająco dużą prędkością, wszystko może być niebezpieczne. Dodano prędkość. Więc jeśli dwa obiekty zbliżają się do siebie podczas zderzania, zwiększa to ich energię uderzenia. To jak wypadek na autostradzie. Dwa szybkie samochody poruszające się w tym samym kierunku mogą się ze sobą stykać i walczyć. Ale jeśli samochód – nawet lekki, jak motocykl – zderzy się z samochodem, przyspieszając w przeciwnym kierunku, może to być katastrofalne dla obu kierowców.

W kosmosie satelity, statki kosmiczne i śmieci krążą po wielu różnych ścieżkach; Podczas gdy jeden obiekt może obracać się poziomo wokół równika, inny obiekt może obracać się pionowo wokół biegunów. Niektóre obiekty poruszają się nawet w dół, co oznacza, że ​​obracają się w kierunku przeciwnym do orbity Ziemi. Gdy gruz zapycha przestrzeń, niska orbita okołoziemska (którą obsługuje Międzynarodowa Stacja Kosmiczna) zamienia się w ruchliwą autostradę w godzinach szczytu.

Astronauci na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej mieli szczęście, że większy kawałek gruzu nie uderzył w ich okno. Według Europejskiej Agencji Kosmicznej tylko część wielkości drobnoustroju może pozostawić guz, ale część wielkości grochu może zakłócić krytyczne systemy lotów. Kawałek gruzu wielkości piłki do ping-ponga? Według Reddy’ego byłoby to katastrofalne w skutkach. Przy tej wielkości śmieci kosmiczne mogą gwałtownie obniżyć ciśnienie w stacji kosmicznej, zagrażając utlenianiu astronautów.

Narastający problem śmieci kosmicznych

Kosmiczne śmieci to narastający problem. Orbita Ziemi zawiera co najmniej 128 milionów kawałków gruzu, z których 34000 mierzy ponad 10 centymetrów, zgodnie z Muzeum Historii Naturalnej z Londynu ; A to tylko kawałki wystarczająco duże, aby je odkryć. Te małe kawałki powstają, gdy satelity są naturalnie wystawione na intensywne promieniowanie ultrafioletowe, gdy zderzają się większe śmieci kosmiczne lub gdy satelity są celowo niszczone.

Większe elementy obejmują 3000 porzuconych satelitów, a także inne elementy wyrzucone przez statek kosmiczny podczas startów. Śledząc kosmiczne śmieci, naukowcy mogą powiedzieć agencjom i firmom, kiedy manewrować statkiem kosmicznym z dala od ścieżki przyspieszającego kawałka gruzu.

Według danych Muzeum Historii Naturalnej Międzynarodowa Stacja Kosmiczna przeprowadziła 25 takich ćwiczeń od 1999 roku. Naukowcy opracowują sposoby odzyskiwania odpadów z kosmosu, takie jak użycie haków, siatek i magnesów, aby przywrócić je do atmosfery ziemskiej.